マイクロパターン培養プレートを用いたヒトiPS 細胞由来肺胞・気道モデルの開発とSARS-CoV-2 研究への応用

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タイトル別名
  • Development of human iPS cell-derived alveolar and airway models using micropatterning plate for SARS-CoV-2 research
  • マイクロパターン バイヨウ プレート オ モチイタ ヒト iPS サイボウ ユライ ハイホウ ・ キドウ モデル ノ カイハツ ト SARS-Co V-2 ケンキュウ エ ノ オウヨウ

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説明

ヒト人工多能性幹細胞（iPS細胞）やオルガノイドを用いたヒト高次培養系は，構造的かつ機能的な臓器モデルを生体外で創出することを可能にする．これらのヒト高次培養系の感染症を含む幅広い疾患の研究への応用が進められている．新型コロナウイルス感染症（COVID-19）パンデミックの影響もあり，ウイルス研究におけるヒト高次培養技術は急速に普及しつつある．ヒトiPS細胞やオルガノイド技術を用いて作製した呼吸器モデルは，新型コロナウイルス（SARS-CoV-2）感染時の呼吸器における宿主応答の解析に役立っている．しかしながら，簡便なウイルス感染実験のために必須となるapical-outモデルの開発，および，肺胞と気道における宿主応答を区別して解析できるモデルの開発は十分には進んでいなかった．そこで，本研究では，マイクロパターン培養技術を用いることでapical-out構造を持つヒトiPS細胞由来肺胞および気道モデルを開発した．肺胞モデルでは，肺胞におけるSARS-CoV-2の標的細胞であるII型肺胞上皮細胞（AT2細胞）を豊富に含むことを確認した．気道モデルでは，気道におけるSARS-CoV-2の標的細胞である線毛細胞を豊富に含むことを確認した．開発した肺胞および気道モデルを用いて，SARS-CoV-2変異株ごとの感染効率および宿主応答の違いを詳細に解析することができた．マイクロパターン培養技術を用いて作製したヒトiPS細胞由来肺胞および気道モデルがSARS-CoV-2に限らず幅広い呼吸器ウイルスの解析に活用されることを期待する．

収録刊行物

  • ウイルス

    ウイルス 74 (1), 35-44, 2024

    日本ウイルス学会

参考文献 (14)*注記

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